Regulación y coordinación en animales

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Regulación y coordinación en animales Los sistemas de coordinación Para que órganos y sistemas funcionen de manera conjunta y coordinada, es necesario algún mecanismo que se encargue de ello y al mismo tiempo permita al ser vivo responder a los cambios en el medio externo. Los animales poseen dos sistemas de regulación y coordinación de funciones, el nerv nervios ioso o y el horm hormon onal al o endo endocr crin ino, o, mientr mientras as que que los vege vegeta tale less solo solo tien tienen en el hormonal. El desarrollo del sistema nervioso en los animales es consecuencia de la necesidad de dar respuesta rápida a los cambios que ocurren en el medio. En ambos el modelo de regulación es común: un estímulo inicial origina una respuesta, según el siguiente esquema: Estímulo → Receptor ---- vía sensorial ---→ Modulador ---- vía motora ---→ Efector → Respuesta

El sistema nervioso, formado por tejido, nervioso se encarga de regular el funcionamiento de los órganos mediante los impulsos transmitidos por los nervios, mientras que en el sistema endocrino, determinadas funciones fisiológicas se efectúan por la acción de las hormonas transportadas por la sangre. En cuanto a la respuesta que se produce, la del sistema nervioso es rápida poco duradera y muy específica, mientras que la del sistema hormonal es lenta (pues tiene que llegar, por medio de la sangre, hasta el órgano donde ejerce su acción), duradera y más o menos específica. Lass func La funcio ione ness que que regu regula la el sist sistem ema a nerv nervio ioso so son son aque aquell llas as que que exig exigen en respuestas rápidas y poco duraderas (movimientos), mientras que las controladas por el sistema endocrino requieren una acción lenta y continuada (crecimiento). En los animales, los dos sistemas de coordinación (nervioso y hormonal) actúan de manera integrada. El sistema nervioso, además de coordinar entre sí todos los sistemas corporales, se encarga de dirigir el funcionamiento del sistema hormonal.

El sistema coordinación

nervioso:

regulación

y

Recibe el nombre de sistema nervioso el conjunto de órganos encargados de recibir, integrar y transmitir las informaciones procedentes del exterior y del medio inte intern rno, o, así así co como mo de co coor ordi dina narr y co cont ntro rolar lar las resp respue uest stas as del del orga organis nismo mo a esas esas inform informaci acione ones. s. Está Está consti constitui tuido do por tejido tejido nervios nervioso, o, formado formado por una agrupa agrupació ción n de células, células, fundamentalm fundamentalmente ente neuronas, neuronas, que son las células básicas y comunes a todos los sistemas nerviosos. El sistema nervioso regula y coordina el funcionamiento de los órganos mediante impulsos nerviosos. Estr Estruc uctu tura rass que que inte interv rvie iene nen n en la coordinación nerviosa:

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•

Estímulo: cualquier cambio procedente del medio externo o interno que puede

ser captado por un receptor y que provoca una respuesta.

•

Receptores: Células derivadas del sistema nerviosos, o células que llevan

asociada alguna terminación nerviosa que, en muchos casos, forman órganos de los sentidos. Están especializados en captar los estímulos, tanto externos como co mo inte intern rnos os,, y se enca encarg rgan an de inic iniciar iar la tran transm smisi isión ón de la infor informa maci ción ón recogida por medio de impulsos nerviosos. Son capaces de excitarse ante un estím estímul ulos os y de tran transf sfor ormar mar esa esa exci excita taci ción ón en un impul impulso so nervi nervioso oso que que es enviado a los centros de coordinación.

•

Vías nerviosas sensitivas: Son las vías de transmisión que conducen los

impu impuls lsos os nerv nervio ioso soss desd desde e los los rece recept ptor ores es hast hasta a los los mo modu dula lado dorres (vía (víass aferentes).

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Moduladores o centros nerviosos: Constituyen los órganos que reciben la

información, la interpretan y elaboran las respuestas precisas que dirigen el funcionamien funcionamiento to de los órganos efectores. efectores. A menudo almacenan la información información en forma de memoria.

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reacci ción ón ante ante un estím estímul ulo. o. La resp respue uest sta a pued puede e ser ser motora motora o Respuesta: reac secretora.

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Vías nerviosas motoras: Llevan las órdenes (en forma de impulsos nerviosos)

desd desde e los los modul modulad ador ores es,, que que las han han elab elabora orado do,, hast hasta a los los efec efecto tore ress (vías (vías eferentes).

•

Efectores: Son los órganos que captan los impulsos transmitidos por las vías Respuesta sta motora: el órga motoras motoras y efectú efectúan an la acción acción (resp (respues uesta) ta).. Respue órgano no efector es un músculo, y su contracción o relajación implica u movimiento. órgano no efec efecto torr es una una glán glándu dula la.. La respu espues esta ta Respue Respuesta sta secretora secretora: el órga consiste en la secreción de una sustancia por parte de esa glándula. Cuando esta respuesta se produce en una glándula endocrina, la secreción es una hormona, que controlará alguna función del organismo.

Tejido nervioso nervio so

Está Está co comp mpue uest sto o por por las neuronas, las las cé célu lulas las más espe especi cial aliz izad adas as que que exis existe ten, n, capaces de recibir información, tanto del medio externo como del interno de un ismo de tra itirla itirla arla ela elabora borando ndo sta dan













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Excepto en los invertebrados más simples, cuyo tejido nervioso está formado solo por neuronas, neuronas, en los demás animales está constituido, constituido, además, por un conjunto de células muy diferentes: las células de neuroglía o células gliares . Las neuronas. Son las unidades estructurales y funcionales del sistema nervioso. Lass neur La neuron onas as ma madu duras ras no pued pueden en divi dividi dirse rse y su núme número ro está está defi defini niti tivam vamen ente te establecido desde el nacimiento del animal (10.000 y 100.000 millones de neuronas). Estas Estas células células present presentan an un grado grado máximo máximo de especi especializ alizació ación n y en ella ellass se pueden pueden distinguir distinguir dos partes: partes: un cuerpo celular y unas prolongacion prolongaciones es que parten parten de él.  El cuerpo neuronal contiene el núcleo y las estructuras citoplasmáticas, entre las las que que ca cabe be dest destac acar ar las las neurofibrillas , que que rec ecor orre ren n el cito citopl plas asma ma y continúan en las prolongaciones, y los gránulos de Nissl , que son porciones del retículo endoplasmático rugoso y las mitocondrias. Las prolongaciones filamentosas pueden ser de dos tipos:  Son Dendritas. prolon prolongac gacion iones es con muchas muchas ramificaciones, generalmente cortas y muy numerosas. Están esp espec ecia iali lizzadas adas en rec ecib ibir ir imp impulsos y enviarlos los al cuerpo neuronal. Axon Axones es,, cili cilin ndr droe oeje jes s o neuritas. Suelen ser largos

(pue (puede den n lleg llegar ar a me medi dirr un metro de longitud) y presentan unas ramificaciones en el extre extremo, mo, llamadas llamadas fibras fibras termin terminale ales, s, que acaban acaban en pequeñ pequeños os botone botoness terminales que acaban cerca de las prolongaciones de otra neurona o de un órga órgano no efec efecto torr. No Norm rmal alme ment nte e exist xiste e un solo solo axón axón en ca cada da neur neuron ona. a. Conducen el impulso nervioso desde el cuerpo neuronal hacia otra neurona o hacia el efector. efector. Según Según el número número de prolon prolongac gacion iones, es, las neuronas pueden ser:  Presen esenttan una una Monopolares. única prolongación, el axón. No son muy frecuentes.  Pseudomonopolares. Tienen una única ramific ramificaci ación ón que se bifurc bifurca a en un axón y una dendrita.  Poseen dos Bipolares. prolongaciones: una dendrita y un axón.  Multipolares. Tienen varia rias dendritas y un axón. Según la función que llevan a cabo, las neuronas se pueden clasificar en: funció ión n es reci recibi birr la  Neuronas Neuronas sensitiva sensitivas. s. Su func información de los receptores (órganos sensitivos)













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Neuronas motoras. Son las neuronas encargadas de conducir la señal desde

el sistema nervioso central hacia los distintos órganos efectores (músculos o glándulas).  Neuronas Neuronas de asociación o interneuronas interneuronas.. Conectan unas neuronas con otra otras. s. Se hall hallan an dent dentro ro del del SNC SNC y se enca encarg rgan an de co cone nect ctar ar las las neur neuron onas as sensitivas con las motoras. Las células gliares. Son un conjunto de células nerviosas que acompañan a las neur neuron onas as y sirv sirven en para para aseg asegur urar ar la alim alimen enta taci ción ón,, su sost sostén én,, su defe defens nsa a y su aislamiento axonal. Tienen la capacidad de reproducirse por división. div isión. Existen varios tipos de células gliares, que , dependiendo de su aspecto y de la función que desempeñan, se clasifican en: aspecto o estrel estrellad lado, o, están están íntimam íntimament ente e rel relaci aciona onados dos con los  Astrocitos. De aspect vasos sanguíneos y transportan sustancias entre la sangre y las neuronas.  Células de microglía. Tienen forma alargada y much muchas as prol prolon onga gaci cion ones es muy muy rami ramifi fica cada das. s. Su función es fagocitar los productos de desecho del tejido nervioso.  Oligodendrocitos. Poseen pocas prolongaciones y su misión es la formación de la vaina de mielina de los axones de las neuronas del SNC .  Células de Schwann. Forman la vaina de mielina de los axones de las neuronas del SNP. Los cuerpos celulares de las neuronas se encuentran reunidos en masas que constituyen la sustancia gris del SNC y los gánglios del SNP. En la mayoría de los casos, los cuerpos neuronales forman acúmulos determinados, cada uno de los cuales representa una unidad funcional y controla controla alguna alguna actividad actividad concreta, concreta, en este caso, dichos acúmulos reciben la denominación de centros nervioso. Todos los axones, es decir, todas las prolongaciones largas de las neuronas están rodeadas por una envuelta protectora; el conjunto se denomina fibra nerviosa. Según la envuelta hay dos tipos de fibras nerviosas: amielínicas y mielínicas. En las fibras amielínicas los axones están rodeados por el citoplasma de unas células llamadas, células de schwann, de manera que la misma célula rodea a varios axones. Las fibras mielínicas también están rodeadas por células de schwann, pero cada célula sólo rodea a un axón. El citoplasma de estas células se enrrolladas en espiral, alrededor del axón, formando sucesivas capas de manera que las membranas de dos vueltas consecutivas se ponen en contacto y llegan a unirse, originando anillos. En principio, entre estos anillos hay citoplasma, pero posteriormente, desaparece y los anillos de membrana se transforman en una sustancia lipídica, denominada mielina (vaina (vaina de mielina mielina)) que realiz realiza a una funció función n aislant aislante, e, aument aumentand ando o la veloci velocidad dad de transmisión del impulso nervioso y evitando que el impulso pase de una fibra a otra. La vaina de mielina se interrumpe en las zonas de contacto entre dos células de Schawnn, donde aparecen unas depresiones llamadas nódulos de Ranvier . Lass fibra La fibrass nerv nervios iosas as no se encu encuen entr tran an aisla aisladas das,, sino sino reuni eunidas das en hace hacess mediante tejido conjuntivo denominado perineuro. Varios de estos haces se agrupan a













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Los nervios pueden ser sensitivos (si tienen fibras sensitivas), motores (si tienen fibras motoras) o mixtos (si tienen fibras sensitivas y motoras). La mayoría de los nervios son mixtos.

El impulso nervioso Las neuronas están especializadas en recibir y emitir señales. La transmisión de estas señales recibe el nombre de transmisión del impulso nervioso y constituye un mensaje electroquímico que va pasando de neurona en neurona. Este fenómeno radica principalmente en la membrana plasmática que separa a la célula nerviosa de su medio extracelular. extracelular.

En una neurona en reposo se produce constantemente un proceso de transporte activo que bombea iones Na+ al exterior (3 iones) e iones K + al interior (2 iones). La membrana plasmática está polarizada, es decir, su superficie interna tiene una diferencia de potencial con respecto al exterior, ya que las cargas eléctricas se reparten de distinta forma dentro y fuera de la célula, de modo que en el interior hay un predominio de cargas (iones) negativas respecto del exterior (que tiene mayor concen concentra tració ción n de iones iones Na+). Esta Esta difere diferenc ncia ia de poten potenci cial al de unos unos –70 mv se denomina potencial de reposo . Estas diferencias de concentración se mantienen porque la permeabilidad de la membrana es selectiva, osea, que es distinta para los diferentes iones, existiendo en ella canales proteicos que se pueden abrir o cerrar y que son específicos de cada ión. Si un determinado determinado estímulo estímulo en la neurona neurona es eficaz, eficaz, provoca provoca una alteración en la permeabilidad de la membrana que permite la entrada masiva de Na+ en ese punto e invierte la polaridad, que se hace positiva en el interior y negativa en el exterior (despolarización ). Esto se aprecia en una brusca variación del potencial de reposo desde –70 mV hasta, hasta, aproximadamente, aproximadamente, +30 mV que se conoce conoce como potencial de acción. La despol despolariz arizaci ación ón pertur perturba ba eléctri eléctricame camente nte las zonas zonas adyace adyacente ntess al punto punto













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alcanza el umbral, la velocidad de transmisión del estímulo no se incrementa por mucho que aumente la intensidad. Esta afirmación se conoce como la ley del “todo o nada” , es decir, cuando un estímulo tiene la intensidad suficiente para iniciar un impulso, este se conduce independientemente de su naturaleza y de su intensidad, y la velocidad de propagación solo depende del tipo de fibra nerviosa y de su diámetro. Después de iniciarse un impulso y durante cierto tiempo (0,5 – 2 ms), no puede comenzar otro (período refractario). Este período es el tiempo que tarda la neurona en recuperar su polaridad. El impulso nervioso no es de naturaleza eléctrica, sino que se puede considerar como una onda de negatividad que recorre la superficie de la fibra y que se debe a alte altera racio cione ness pasa pasaje jeras ras en la perm permea eabi bilid lidad ad de la membra membrana na,, prov provoc ocad adas as por por el estímulo.

Transmisión del impulso nervioso De neurona a neurona: sinapsis La sinapsis es la zona de comunicación funcional entre dos neuronas. Al ser estas estas unidad unidades es indepe independi ndient entes es que no tienen tienen contac contacto to físico físico,, hay entre entre ell ellas as un pequeño espacio que se llama hendidura sináptica. En la sinapsis se distingue una zona presináptica , correspondiente al axón de la neurona por la que llega la información; una zona postsináptica , que es la parte especializada de otra neurona a la que va destinada la información nerviosa; y la hendidura sináptica , que es el espacio que separa ambas zonas (200 A). La transmisión del impulso nervioso a través de la sinapsis se realiza mediante sustan sustancia ciass química químicass especi especiales ales,, llamada llamadass neurotransmisores , que que relle ellena nan n las las vesículas vesículas sinápticas sinápticas que que se encu encuen entr tran an en gran cantidad en unos abultamientos o botones terminales situados en las fibras finales de los axones presinápticos. Generalmente, Generalmente, estos botones botones terminales terminales realizan sinapsis con cuerpos neuronales o con















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se difu difund nde e hast hasta a la me memb mbra rana na post postsi siná nápt ptic ica. a. Allí Allí se une une a unos unos receptores específicos, lo que determina un cambio de potencial de la membrana ( potencial postsináptico ), que si alcanza el umbral se propaga a través de toda la neurona postsináptica. Una vez que han actuado, los neurotransmisores se inactivan enzimáticamente para que desaparezca la estimulación. Estas enzimas son producidas por las propias membranas de las neuronas postsinápticas. Se conocen unas 30 sustancias diferentes que actúan como neurotransmisores. Cada neurona, sin emba em barg rgo, o, libe libera ra un únic único o tipo tipo de neuro neurotran transmi smisor, sor, que puede puede actuar actuar como co mo ac acti tiva vado dorr o co como mo inhi inhibi bido dor, r, dependiendo de la neurona post postsi siná nápt ptic ica a co con n la que que co cont ntac acte te.. Algunos neurotransmisores imp importa rtantes son entre otros, os, la acetilcolina, la adrenalina, la serotonina, la dopamina y las endorfinas. La llegada del impulso nervioso a los botones terminales se debe a una señal eléctrica (variación de las cargas), que pasa a ser química en la sinapsis (neurotransmisores) y vuelve a ser eléctrica en la neurona postsináptica. Por ello se dice que el imp impulso ulso nervi ervios oso o es un me mens nsaj aje e electroquímico. Hay Ha y otro tipo de sinapsis sis, llam llamad ada a eléc eléctr tric ica, a, en las las que que las las neuronas están conectadas por unio union nes inte interc rcel elul ular ares es.. La unión nión interc intercelu elular lar se establ establece ece por medio medio de un co comp mple lejo jo prot protei eico co en cuyo cuyo centro se abre un canal. El impulso eléctrico que viene por la neurona presináptica pasa directamente a la postsináptica. Es frecuente en algunos invertebrados y en algunas alguna s neuronas del cerebro.

De neurona a órgano efector La transmisión de los impulsos nerviosos se realiza de forma similar a como













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sensoriales, como los estatocistos para el equilibrio y los ocelos (ojos primitivos), que detectan luz y sombra. Este Este sist sistema ema resu resulta lta insu insufic ficien iente te para para los anima animale less que que se mueve mueven n más rápidamente y llevan una vida mucho más activa, pues necesitan un sistema nervioso que les permita responder con celeridad a los estímulos del medio. Para ello, estos animales: Tienden den a polariz polarizar ar y dirigi dirigirr las corrien corrientes tes nervios nerviosas as a través través de neuron neuronas as • Tien unidireccionales. • Poseen fibras nerviosas de mayor diámetro, lo que incrementa la velocidad de conducción. • Presentan un número mayor de células nerviosas, que se concentran formando gánglios. • Posteriormente, experimentan una cefalización debida a la concentración de neuronas en el extremo anterior (cabeza). En todos ellos, el sistema nervioso se sitúa en posición ventral. Los platelmintos tienen simetría bilateral, una característica común de todos los animales más complejos, y poseen un par de gánglios en la regi región ón ante anteri rior or (cer (cereb ebro ro primitivo), de los que parten dos cordon cordones es nervios nerviosos os que se extie xtiend nden en a lo larg largo o del del cuer cuerpo po,, a trav través és de neur neuron onas as dist distri ribu buid idas as a inte interv rval alos os regu regula lare ress que que enví envían an ramific ramificaci acione oness nervios nerviosas as a distin distintos tos tejido tejidos. s. Estos Estos nervios nervios perifér periférico icoss recib reciben en los estí estímu mulo loss de algu alguna nass zona zonass del del cuer cuerpo po y resp respon onde den n a ello ellos. s. Posee oseen n sistema nervioso cordal . Desde el punto de vista evolutivo, esta doble ordenación señala la primera aparición de los dos sistemas nerviosos: el central y el periférico , que caracterizará a todos los animales de mayor complejidad en el transcurso de la evolución. Este sistema doble, central-periférico, ofrece la ventaja de que cada estímulo de una parte específica del organismo provoca una respuesta individualizada que no afecta a todo el animal, como sucede en los celentéreos. Los an anéli élidos dos presen sistema a nervio nervioso so gan ganglio glionar nar. Pres presentan tan un sistem Presen enta tan n las cadenas ganglionares en posición ventral y poseen un par de gánglios por segmento. Cuando las cadenas ganglionares llegan a la faringe, la rodean, formando el anillo o collar periesofágico , y se unen de nuevo al alcanzar la cabeza, donde dan lugar a los ganglios cerebroideos , que ocupan una posición dorsal.













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Este esquema de sistema nervioso se conoce con el nombre de “escalera de cuerda” y es el que poseen, por ejemplo, las lombrices de tierra. Los artrópodos: el sistema nervioso está formado por por una una dobl doble e ca cade dena na gang gangli lion onar ar vent ventra rall en form forma a de escalera de cuerda. Cada segmento del cuerpo contiene un par de gánglios que están unidos entre sí por segmentos long longit itud udin inal ales es y tran transv sver ersa sale les. s. En la ca cabe beza za hay hay una una acumulación de elementos nerviosos que pueden llegar a formar un cerebro de estructura compleja. Se produce un aumen aumento to de la co conc ncen entra traci ción ón de gáng gángli lios os en la regi región ón cefálica relacionada con el gran desarrollo de los órganos de los sentidos (sistema nervioso ganglionar ). Los Los molu molusc scos os, con un sistema básicamente semeja semejante nte al de los anélid anélidos os prese presenta ntan n concen concentra tracio ciones nes gang gangli lion onar ares es en dive divers rsas as part partes es del del cuer cuerpo po,, co como mo la cabeza, el pie y el manto (ganglios cerebroideos, pediales y viscerales). Dent Dentrro de ello ellos, s, los los cefalópodos, como el pulpo o el calamar, son, posibl posiblemen emente, te, los invert invertebra ebrados dos co con n el sis sistema tema nerv nervio ioso so má máss co comp mple lejo jo;; el sistema nervioso central se concentra en la cabeza, y los lóbulos ópticos adquieren un gran desarrollo, con lo que su sentido de la vista es comparable al de los vertebrados. Los equinodermos son animales de sime imetría ría rad radial o bila ilateral eral y su sistema sistema nervios nervioso o es bastan bastante te primitiv primitivo o (siste istema ma nervi ervios oso o anul an ular ar). Está periesofágico co form formad ado o por por un anillo periesofági que rodea la faringe y conecta con los cordones nerviosos radiales .

Sistema nervioso de los vertebrados El sist sistem ema a nerv nervio ioso so de los los vert verteb ebra rado doss es el má máss evolucionado del reino animal y se dispone, a diferencia del resto de los metazoos, en posición dorsal . Se origina durante el desarrollo embrionario y sigue un proceso uniforme en todos los vertebrados: a partir de una capa capa del embrión embrión denomin denominada ada ectodermo, se for forma por por













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El sist sistema ema nervi nervios oso o se divid divide e en sistem sistema a nervio nervioso so central central y sistem sistema a nervioso periférico .

Sistema nerviosos central Es el centro de control y coordinación de todo el organismo. Recibe mensajes y elabora respuestas. El sistema nerviosos central (SNC) está compuesto por el encéfalo y la médula espinal.

Encéfalo vesículas cerebrales cerebrales primarias, A partir del tubo neural se forman tres vesículas llamadas prosencéfalo o cerebro anterior; mesencéfalo o cerebro medio, y rombencéfalo o cerebro posterior. posterior. A continuación, el rombencéfalo (metencéfalo y mielenc mielencéfa éfalo) lo) y el prosen prosencéf céfalo alo (telen (telencéf céfalo alo y diencé diencéfal falo) o) se dividen dividen de nuevo nuevo y consti constituy tuyen en cinco cinco vesí vesícu cula las s secu secund ndari arias as o definitivas. La evolución posterior viene dada por el mayor o menor desarrollo de cada una de estas vesículas, que depende, a su vez, de la escala evol evolut utiv iva a del del grup grupo o y de sus sus adap adapta tacio cione ness al medio en el que viven. El encé encéfa falo lo presen esentta unas unas ca cavi vida dade dess interiores, comunicadas entre sí, que en las la s zonas más amplias reciben el nombre de ventrículos cerebrales. En el SNC se dist istingue la sustancia blanca, formada por axones cubiertos de mielina que constituyen las vías nerviosas que inte interc rcon onec ecta tan n entr entre e sí las las dist distin intas tas regi region ones es cerebrales, y la sust sustan anci cia a gris gris, un acúmulo de cuerpos neuronales, fundamentalmente, que son los centros de conexión. Del encéfalo parten los nervios craneales , que forman doce pares en los reptiles, las aves y los mamíferos, y diez pares en el resto de los vertebrados.













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Prosencéfalo En los vertebrados superiores, especi especialme almente nte en los mamífer mamíferos, os, adquie adquiere re un gran desarrollo, ya que en él se concentran las las actividades de ma mayo yorr importancia. Durante el desarrollo embrionario se divide en dos: telencéfalo y diencéfalo.

•

Telencéfalo. Es la parte más anterior

y

contiene un par de lóbulos olfativos (cen (centr tros os del del sent sentid ido o del del olfa olfato to)) que que se van van redu reduci cien endo do a lo largo del proceso evolutivo. Detrás se encuentra el cerebro, formado por la evaginación de las paredes laterales del telencéfalo. En las aves y en los mamíferos este se ensancha mucho y se divi divide de en dos dos lóbu lóbulo loss late latera rale less (hemi que hemisf sferi erios os cere cerebra brale les s), cubren el resto del encéfalo y alca alcanz nzan an en la espe especi cie e huma humana na su máximo desarrollo con la s circunvoluciones y cisuras cerebrales. La superficie de los

hemisferios cerebrales esta replegada dand dando o lugar lugar a las circ circun unvo volu luci cion ones es cerrebra ce ebrale less sepa separa rada dass entr entre e sí por por cisuras poco profundas, que delimitan













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•

Diencéfalo. Está compuesto por el tálamo, que es una zona de paso muy

importante y el centro de interpretación de muchos de los estímulos sensitivos que llegan al cerebro (se aprecia la calidad de las sensaciones). Debajo de este se encuentra el hipotálamo , que regula las funciones internas del cuerpo (centro de regulación de la sed, el equilibrio hídrico, el hambre y la saciedad; control de los impulsos sexuales; centro de regulación de los ritmos biológicos y del sueño; regulación de los diferentes estados emocionales; relación con la hipófis hipófisis) is).. Del hipotá hipotálamo lamo parte parte el tallo hipofisiario hipofisiario, que conecta con un glándula, la hipófisis. El techo del diencéfalo es el epitálamo, que alberga la glándula glándula pineal, oculta en las aves y los mamíferos bajo los hemisferios cerebrales; en los peces, los anfibios y los reptiles desempeña una función fotorreceptora e influye en la pigmentación de la piel.

Mesencéfalo Constituye el centro integrador más importante en los vertebrados inferiores













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•

Mielencéfalo.

Llam lamado

tam amb bién

bulb bu lbo o

raqu ra quíd ídeo eo,

controla

muc muchas

activid acti vidad ades es vita vitale less auto automát mátic icas as de las las vísc víscera eras, s, ya que que co cont ntie iene ne ce cent ntro ross nerviosos encargados de regular el latido del corazón, el ritmo respiratorio, la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos, los reflejos de la deglución y el vómito, etc. Se continúa posteriormente con la médula espinal. Tronco encefálico o cerebral: mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo.

Médula espinal

Es la parte menos especializada del SNC se los vertebrados. Se extiende desde la base del encéfalo encéfalo hasta la segunda vértebra lumbar. lumbar. Presenta Presenta una cavidad cavidad central central muy estrecha (epéndimo), que es una continuación de los ventrículos existentes en el encéfalo. cuerpos neuronales neuronales, que le En el inte interi rior or de la mé médu dula la se agru agrupa pan n los los cuerpos confieren su coloración gris (sustancia gris) y tienen forma de alas de mariposa. Los alrededor dor de la gris, gris, consti constituy tuyend endo o haces haces axones originan la sustancia sustancia blanca blanca alrede longitudinales que conducen corrientes sensitivas hacia el encéfalo (haces ascendentes) y corrientes motoras desde el encéfalo hacia los músculos y las glándulas (haces descendentes). Las alas de mariposa de la sustancia gris reciben el nombre de astas y se dividen en astas anteriores o ventral ventrales es (por donde salen las fibras motoras) y astas posteriores o dorsales (por donde entran las fibras sensitivas). Estas fibras sensitivas proceden de los recep receptor tores es sensor sensoriale iales, s, y sus cuerpo cuerposs neuro neuronal nales es cons co nsti titu tuyen yen los los gang ganglio lioss de la raíz raíz dorsa dorsall ante antess de penetrar en la médula. Las fibras sensitivas y motoras se juntan para formar los nervios nervios raquídeos raquídeos o espinales espinales, que se













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médula, y sus largos axones mielínicos llegan hasta los músculos esqueléticos. Los nervios nervios craneales craneales (10 o 12 pares) entran y salen del encéfalo. Algunos son solo sensitivos o motores, y otros, mixtos. Inervan la cabeza, la parte superior del tronco y ciertos órganos internos. Algunos de ellos tienen relación con el SNA. Los craneales inervan la cabeza, órganos de los sentidos y algunos músculos de la cara. Los raquídeos inervan los músculos de los brazos, piernas y tronco. Los nervios nervios raquídeos raquídeos o espinales espinales salen de la médula por los espacios intervertebrales y se forman al juntarse las raíces dorsales y ventrales, por lo que son mixtos. Intervienen en la ejecución de los actos reflejos. En la especie humana hay 31 pares de nervios raquídeos: 8 pares cervicales, 12 pares dorsales, 5 lumbares y 6 sacros.

Sistema nervioso autónomo (SNA) Se llama también sistema nervioso visceral o de la vida vegetativa , ya que regula las actividades que se realizan de una forma totalmente involuntaria, por lo que el cerebro no tiene dominio sobre él. Por ejemplo, la secreción de una glándula sudorípara o el ritmo del corazón no se pueden controlar voluntariamente. Este sistema está compuesto por una serie de fibras motoras periféricas que tienen su origen en el SNC y, antes de llegar a los órganos efectores, establecen sinapsis sinapsis con otras neuronas neuronas que se localizan en unos ganglios. ganglios. Por ello se distinguen entre fibras preganglionares (antes de hacer sinapsis) y fibras posganglionares (las que van desde la sinapsis hasta el efector). En general las fibras preganglionares son mielínicas y las posganglionares, amielínicas. Aunque en el SNA solo se incluyen las vías motoras, en realidad está formado por unos centros situados os en el SNC SNC (hipo (hipotála tálamo, mo, bulbo bulbo raquíd raquídeo eo y centros nerviosos nerviosos situad médula); unos receptores, que reciben la información; fibras sensitiv sensitivas as, que que enví envían an los los impu impulso lsoss haci hacia a los los













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Desde el punto de vista funcional, en el SNA se distinguen dos subsistemas: el simpático y el parasimpático.

•

Sistema simpático. Sus fibras salen de las regiones torácica y lumbar de la

médula (sistema toraco-lumbar). Los ganglios, que se intercalan entre la fibra preganglionar y posganglionar, se localizan cerca de la médula y a ambos lados cadena ena gan ganglio glionar nar o tron de esta esta.. Forma orman n la cad tronco co simp simpát átic ico; o; las las fibr fibras as preganglionares son cortas, mientras que las posganglionares son largas.

•

Sistema parasimpático. También se conoce como sistema craneo-sacro, ya

que sus fibras salen de estas zonas. En él, los ganglios autónomos se sitúan cerca de los órganos efectores o incluso en ellos, por lo que se hallan dispersos y no se disponen en cadenas. Por esta razón, sus fibras preganglionares son largas, mientras que las posganglionares son cortas.

Funcionamiento del SNA

La mayoría de los órganos se encuentran inervados por fibras del sistema simpático y del parasimpático, que suelen actuar de manera antagónica. Los dos sistemas envían continuamente impulsos a los órganos viscerales, cuya actividad funcional dependerá en cada momento del ritmo de descarga de ambos. En general, el sistema nervioso simpático prepara al organismo para la acción en estados de urgencia, como lucha, estrés, huida, etc; por ello, aumenta la presión sanguínea, los latidos, ..., con el consiguiente consumo de energía. En cambio, la acción del parasimpático se relaciona con el reposo (disminución de la presión sanguínea, de los latidos del corazón ...), por lo que entraña fenómenos de acumulación de energía. En la mayoría de los casos, los impulsos procedentes del simpático estimulan la actividad de los órganos, mientras que los impulsos del parasimpático deprimen o















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Cualquier respuesta nerviosa consiste en la actuación de un circuito entre un receptor sensitivo y un músculo o una glándula. El mecanismo nervioso más simple que produce una respuesta específica ante un determinado estímulo es el arco reflejo (mecanismo nervioso de integración más simple). El efecto de la actividad de un arco reflejo se denomina acto reflejo o simplemente reflejo. Los elementos que intervienen en un arco reflejo son: un receptor, una neurona sensitiva, una neurona de asociación, una neurona motora y un órgano efector. efector. El arco reflejo más simple (monosimpático) es el establecido por una neurona sensitiva, procedente de un receptor, que hace sinapsis en la médula con una neurona motora o aferente que conecta con el efector. Ahora bien, en la mayoría de los arcos reflejos se producen conexiones intermedias, debido a neuronas de asociación, que conectan las neuronas sensitivas y motoras (polisimpático). Los actos involuntarios son de dos tipos:

•

Reflejos incondicionados. Son congénitos (que nacen con la persona, que es

natural) natural) y en su realización realización normalmente normalmente no interviene interviene el encéfalo. encéfalo. La mayoría de ellos tienden a proteger al organismo; por ejemplo, cerrar los ajos ante la inminencia de un golpe o realizar actos rutinarios como rascarse.

•













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No todos los actos voluntarios tienen su origen en la percepción de un estímulo. Otros muchos se originan directamente en la corteza cerebral; por ejemplo, mover una mano sin que previamente se haya recibido un estímulo externo que provoque el movimiento.

Los

receptores

Los rece Los recept ptor ores es son son cé célu lula lass que, que, a lo largo del proceso evolutivo, se han especializado en captar unos determinados estímulos y transformarlos es impu impuls lsos os nervi ervios osos os que conducen la información, por medi me dio o de neur neuron onas as,, hasta los centros nerv erviosos osos corres correspon pondie diente ntes, s, donde donde se convie convierte rten n en percep percepcio ciones nes (los (los ojos no ven; el que percibe la visión es el cerebro).













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oVisceroceptores. Se hallan distribuidos por todo el organismo. Informan de la actividad visceral y de los cambios en el medio interno. Permiten, por ejemplo, detectar cambios en el pH, en la temperatura corporal y en la composición química de la sangre. Los receptores también se pueden clasificar según el tipo de estímulo al que son sensibles:

•

Mecanorreceptores. Responden a estímulos de naturaleza mecánica: tacto,

presión, gravedad, sonido, etc. Los mecanorreceptores situados en la piel están formado formadoss por una termina terminació ción n nervios nerviosa a rodead rodeada a de tejido tejido conjun conjuntiv tivo o y se llaman corpúsculos. Por ejemplo los de Vater-Pacini , sensibles a la presión, y los de Meissner, sensibles al tacto. En el oído oído intern interno o se encuen encuentran tran situados situados los recept receptore oress auditi auditivos vos que se agrupan en una estructura compleja llamada órgano de Corti.

•

Son sens sensib ible less a estí estímu mulo loss de natu natura rale leza za quím químic ica. a. Quimiorreceptores. Son













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Las hormonas actúan en pequeñas pequeñas cantidades cantidades y, una vez realizada realizada su función, función, se degrad degradan an con rapidez. rapidez. Po Porr ello ello,, es necesar necesario io que las glándu glándulas las las sintet sintetice icen n continuamente. Porr otra Po otra parte, parte, el exces exceso o (hiperf (hiperfunc unción ión)) o el defect defecto o (hipof (hipofunc unción ión)) de una hormona puede provocar alteraciones funcionales. Debido a todo esto, el organismo de los animales dispone de mecanismos que regu regula lan n las co conc ncen entr trac acio ione ness horm hormon onal ales es por por co cont ntro roll nerv nervios ioso, o, media mediant nte e otras otras glándulas endocrinas o por la concentración de una determinada sustancia en sangre. La regulación se efectúa, generalmente, por retroalimentación , de manera que si existe una elevada concentración de la hormona liberada, la glándula que la segre segrega ga recib recibe e la inform informaci ación, ón, direct directa a o indire indirecta ctamen mente, te, y resul resulta ta inhibi inhibida. da. De la misma forma, cuando la concentración es muy baja, se produce una estimulación de la glándula que aumenta la secreción de dicha hormona. De este modo se consigue que los niveles hormonales se mantengan prácticamente constantes. Tambié También n hay neurohormonas , segr segreg egad adas as por por neur neuron onas as que que reci recibe ben n el nombre de células neurosecretoras . Son muy abundantes en los invertebrados y es probable que, desde el punto de vista evolutivo, sean más primitivas que las hormonas. Tanto en los vertebrados como en los invertebrados, hay hay que que co cons nsid idera erarr otro otro grupo grupo de sust sustan anci cias as quími química cas, s, llamadas feromonas, que son expulsadas por los animales













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parece depender, a su vez, de los cambios en los fotoperíodos, de forma que, cuando la luz llega al ojo, las glándulas ópticas se inhiben y no segregan la hormona. Los insectos, cuyo cuyo sist sistema ema horm hormon onal al es bien bien co cono noci cido do,, pres presen enta tan n ya órganos neurosecretores y endocrinos que desempeñan un importante papel tanto en la muda y la metamorfosis como en su comportamiento comportam iento reproductor. El control hormonal del desarrollo de los insectos se realiza de la siguiente forma:

1.

Las neurosecretoras protocerebro

células del segregan una horm hormon ona a cere cerebr bral al, neurohormona que se vierte a los cuerpos cuerpos alados y a los dos cuer cu erpo pos s card ca rdía íaco cos s, glándulas endocrinas situadas a ambos lados del protocerebro.

2.















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El sistema endocrino de los vertebrados presenta una gran uniformidad, tanto en lo que respecta a las glándulas como a las hormonas que producen, aunque, en general, los peces, los anfibios y los reptiles poseen menos glándulas que las aves y mamíferos. Las principales glándulas secretoras de hormonas son la hipófisis, hipófisis, el páncreas, páncreas, las gónadas gónadas y las glándulas tiroides, paratiroides y suprarrenales. supr arrenales.

Eje hipotálamo-hipófisis La hipófisis es una glándula situada en la base del cerebro, en la llamada silla turca del hueso esfenoides.













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Hormonas de la adenohipófisis: adenohipófisis : se pueden dividir en hormonas trópicas, es decir,

hormonas estimulantes, ya que ejercen la función de control de otras hormonas al estimular las glándulas endocrinas correspondientes; y hormonas no trópicas, que actúan directamente sobre sus células blanco. Dentro de las hormonas trópicas se distinguen:

• •

TSH o tirotropina : regula la secreción de tiroxina por el tiroides.

cont ntro rola la la secr secrec eció ión n de co cort rtis ison ona a por por la ACTH o adrenocortic adrenocorticotropina otropina: co













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•

Vasopre asopresin sina a o ADH: es una una horm hormon ona a anti antidi diur urét étic ica. a. Actú Actúa a sobr sobre e los

conductos colectores renales, favoreciendo la reabsorción del agua. Como el cerebro es el que dirige el funcionamiento de la hipófisis, el sistema nerviosos regula la actividad del sistema endocrino (regulación neuroendocrina).

Tiroides Esta glándula situada en la parte anterior del cuerpo y a ambos lados de la tráquea, segrega tiroxina y calcitonina.

•













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•

capa a más externa externa segrega La cap segrega los mineralocorticoides , que regulan el

metabolismo iónico. Entre ellos destaca la aldosterona, cuyas funciones más notables son facilitar la retención del agua y del sodio, la eliminación del potasio y la elevación de la tensión arterial.

•

intermedia ela La capa intermedia elabor bora a los glucocorticoides . El má máss impo import rtan antte y

conocido es la cortisona, cuyas funciones fisiológicas principales consisten en













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•

La progesterona , u “hormona del embarazo”, es segregada por el cuer cuerpo po lúte lúteo o y prep prepara ara al úter útero o para para reci recibi birr al óvul óvulo o fecu fecund ndad ado. o. Provoca, así mismo, el crecimiento de las mamas durante los últimos meses de embarazo.

•

Existe Existe otra hormona, hormona, la relaxina, que sólo se encuentra durante el embarazo y el parto. Actúa relajando la musculatura lisa del útero. Se















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Cuando se produce un aumento de la concentración de glucosa en sangre (por ejemplo, tras la digestión), se estimulan las células β de los islotes de Langerhans, lo

Regulación y coordinación en animales

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